Füsik für Fortgeschrittene

Resultiert die Wärme bei der Kompression nicht auch aus Reibung bzw. einer erhöhten Anzahl an Zusammenstössen der beteiligten Atome/Moleküle?

 

Vielleicht...
Aber DAS Problem wird bleiben >>>
Uebers Internet kann man sich REIBEN... Aber Kompression?
Wie können die armen, fast nichts wiegenden Bits jemanden zerdrücken? Da wird es wohl Exa-Zahlen von den Dingern dafür brauchen...

Gruss Urs

 

Hi Hascheff!

Aus welchem physikalischen Prozess/Ereignis resultiert denn dann die Kompressionswärme? Und wo "fließt" die Energie bei der Dekompression hin?

Gruß
Amundi

 

Thermodynamik > Zustandsgleichung der Gase
Druck/Dichte und Temperatur verändern sich parallel.

Ohne das müssten wir auf die meisten unserer Errungenschaften verzichten. Aber vor allem gäbe es kein Wetter - kein gutes UND kein schlechtes Wetter... Und damit auch kein Usertreffen... kein Forum... kein Leben... Alles wäre nichts.

Gruss Urs

 

Ich glaub, da hast Du meine Frage falsch verstanden..
Die Grundlagen der Thermodynamik und dessen weitreichenden Folgen sind mir schon geläufig. Mit den Hauptsätzen der TD hab ich mich auch schon beschäftigen dürfen.
Soll heissen, die "Ergebnisse" sind mir bekannt, ich frage nur nach dem eigentlichen Vorgang, der für die Freisetzung der Wärme verantwortlich ist. Mathematisch hergeleitete oder empirisch gemessene Zustandsgleichungen, sagen ja nichts über den Prozess selber aus.
Und hier war ich bisher der Meining, dass es sich ebenfalls um soetwas wie Reibungswärme handelt, da sich die Atome/Moleküle unter Überdruck häufiger mit ihren Kollegen treffen. Jedoch stellt sich mir schon die Frage, wieso hier bei Entspannung wieder Enrgie aufgenommen werden muss.
Die Frage lautet also, wem oder was wird unter welchen Vorgängen die Energie entzogen und wieder zugeführt?

Gruß
Amundi

 

... dann war Deine Frage eher rhetorischer Art? Oder doch nicht?

Durch die Druckerhöhung wird die Energie von aussen in das System eingebracht und nacher wieder dorthin abgegeben. Das System selbst verändert seine eigene Energie nicht, es wandeln sich nur die verschiedenen Energieformen.

Mehr als Hascheff in Beitrag 22 schrieb, weiss ich auch nicht. Ueber Konstanten zu streiten masse ich mir nicht an.

Mehr Wärme regt die Moleküle mehr auf, sie brauchen mehr Platz, was entweder den Druck erhöht oder die Dichte senkt. Das lässt sich in jeder Richtung und mit allen Parameter provozieren.

Ob die Herren G ay -Lussac oder Charles, die Entdecker der Sache, überhaupt schon so viel wussten?

Gruss Urs


>>> Dem armen G..-Lussac wird sein erster Name vom Forum ausgesternt...

 

Ne, eben nicht so wirklich rhetorisch.
Der gute hascheff gab ja an, dass neben Reibung auch Kompression Wärme erzeugen würde. Tut es, keine Frage. Ich frage mich bzw. einen Mann vom Fach jetzt, ob hinter der Kompressionswärme am Ende nicht der gleiche "Auslöser" steht.
Anders gefragt und um Wikis Definition zu benutzen..
Auch wenn Reibung meist gesondert genannt/behandelt wird, handelt es sich nicht ebenfalls um eine (wenn auch nur vorübergehende) Änderung der "inneren Energie", genauer dem physikalisch-thermische Anteil, also den gesamten ungeordneten, mikroskopischen Bewegungen der Moleküle - d.h. auf der Kinetischen Energie + Rotationsenergie + Schwingungsenergie der Moleküle - sowie auf intermolekularen Wechselwirkungen?

Gruß
Amundi

 

Hey!

Dachte ich auch so verstanden zu haben.

Streicht diesen Satz lieber, der war dermaßen unglücklich formuliert..

Jetzt bin ich etwas verwirrt. Was passiert denn nun genau?
Der Mensch oder die Maschine leistet an der Unterdruckpumpe Arbeit und heizt nebenbei sich und die Umgebung auf, während dem Gas mehr Raum "aufgezwängt" wird. Die Gasmoleküle rücken weiter auseinander und die Intensität ihrer Wechselwirkung - ok, Reibung ist hier vielleicht das falsche Wort, aber ohne Schubberpartner taucht die tollste Ekin nichts - sinkt. Ergebnis: das System kühlt ab. Soweit, richtig?
Der Behälter kühlt (bzw. erwärmt - bei Kompression) dann doch nur aufgrund des Fehlens einer idealen Isolierung mit aus und stellt einen weiteren Verlust (zusätzlich zur Reibung des Kolbens) dar.?
Oder kommen verschiedene/andere Effekte zum Tragen? Einmal mein Szenario mit weniger Interaktionen durch mehr Raum und/oder Deines, um das Tennisspiel aufzugreifen, mit der verringerten Eigenbewegung als Ursache der geringeren Wechselwirkungen?

Hakt es bei mir an der Definition der Reibung als Oneway-Energiewandler? Ist Reibung nicht die direkte Umwandlung von kinetischer in thermische Energie? Aus Wärme kann man wieder Bewegung machen.
Nebenbei, da fällt mir dieser komische Vogel ein.. Harald Chmela

Gruß
Amundi

 

@Hascheff >>> schön erklärt, man sieht die Erfahrung.

Meine pädagogische Erfahrung auf der aktiven Seite ist gleich Null. Und die passive Seite ist schon ein paar Jahrzehnte her... vielleicht hat es dort jetzt auch ein paar Lücken... oder die Wissenschaft ist weiter fortgeschritten...

Kann man nicht meinem Freund G ay-Lussac die Ehre lassen? Ohne ihn würde die Luft ja gar nicht aufsteigen. Es gibt ja auch trockene vertikale Bewegungen.

Das Prinzip ist mir schon klar, aus den Alpen mit dem Föhn.
Die ankommende feuchte Luft kühlt sich beim Ausregnen im Aufstieg um 0.6 Grad/100m ab, beim "trockenen" Abstieg auf der anderen Seite erwärmt sie sich aber um 1Grad/100m. So ist es auf der Leeseite in gleicher Höhe wärmer als auf der Luvseite.

Wenn die Regengrenze höher als der Bergkamm liegt, sind die Temperaturen auf beiden Seiten identisch. Eben weil so der dabei einzige äussere Einfluss auf das System (der Druck) wieder voll rückgängig gemacht werden kann.

Gruss Urs

 

Kein Problem! Man muss es nur den Leghennen verfüttern...

G ay-Lussac ist natürlich kein Landsmann, er hat nur einen lustigen Namen.
Die Bernoullis dagegen sind aus meiner Heimatstadt.

Ich schrieb über einen schon aktiven Föhn, die Föhn-Wikki weitet das Ganze auf die Entstehung des Föhns aus. Letzteres ist natürlich eine äusserst komplizierte Geschichte, wo viele andere Naturgesetze zum Tragen kommen.

Erst als etwa 1980 mit dem ALPEX-Programm ein Jahr lang die Winde im und vor allem über dem Alpenraum gemessen wurden, wusste man, wie die Polarluft aus Nordeuropa wirklich in den Mittelmeerraum gelangt: Nur zum kleinen Teil über die Alpen.

Natürlich pfeifft es auf den Bergkämmen, aber nicht die ganze ankommende Luftmasse wird darübergehoben. Der grösste Teil umfliesst die Alpen über das Rhonetal oder östlich der Alpen.

Gruss Urs

 

Hi!

Ich glaub, ich kann Deiner Erklärung nicht mehr ganz folgen. Mag aber auch sein, dass wir ein wenig aneinander vorbei texten.
Die "äussere" Reibung sollte eigentl. nur nebenbei erwähnt werden und der Zusammenhang zwischen meiner Frage und Deiner Antwort..

offenbart sich mir nicht so ganz. Was für ein Kühlschrank? Wieso auf einmal Kompression? Was für ein äusserer Luftdruck?

Klingt schon besser. Zumindest in Bezug auf meine Frage. *g*

Aber, wenn thermische Energie jetzt nichts anderes als die kinetische Energie aus der ungeordneten Bewegung der Teilchen ist, Interaktionen bei Gasen aber vernachlässigbar gering sind.. Stammt die "Energie" dann nur aus der Tatsache, dass die Moleküle selbst schwingen und das völlig unabhängig von potentiellen Partnern? Nach dem Motto.. Ich schwinge, also schwitz ich (wie Einstein)?

Die Nummer mit dem Ei war mir zu hoch. Hab den Vergleich nicht verstanden..

Gruß
Amundi

 

Ich habe mal versucht, diese reibenden Beitrage loszulösen...

 

Da wir jetzt nun für die Ewigkeit schreiben müssen, und ich in der „winzigen“ Physik nicht so standfest bin, verpacke ich meine „Erkenntnisse“ in dumme Fragen…. Aber einfach Vergessen, dürfen wir jetzt leider nicht mehr...

Der Beginn des Disputs beruhte auf der Aussage, nicht nur Reibung, sondern auch Druck erzeuge Wärme. Das ist wohl unbestritten, aber hatte für Verwirrung gesorgt.

1. Reibung und Druck gehören verschieden Abteilungen der Physik an, und dürfen nicht argumentativ gemixt werden. Hier Thermodynamik, dort “gewöhnliche“ Dynamik oder „gewöhnliche“ Kinetik.
Richtig?

2. Die Reibung aus der gewöhnlichen Dynamik geht normalerweise mit der physischen Zerstörung der Reibungsflächen einher. Das ist logischerweise nicht reversibel.„Mechanische Energie lässt sich restlos in Wärme umwandeln, jedoch nicht umgekehrt“ (…Zitat aus einem „schlauen Buch“)
Richtig?

3. Der Kompressorkühlschrank funktioniert in einem geschlossenen System, da ist der Einfluss der Thermodynamik offensichtlich. Richtig?

4. Das Beispiel Fahrradpumpe, auch wenn sie mit falsch montiertem Rückschlagventil als Vakuumpumpe arbeitet, funktioniert EBENFALLS in einem geschlossenen System. Die eine Seite davon ist aber die Fahrradpumpe, die andere Seite „nur“ der Rest des Universums. Ueber die gegenseitige Beeinflussung der beiden Systemteile erübrigen sich Diskussionen.
Richtig?

Warten wir einmal ab, ob der Physiklehrer meine Fragen für relevant erklären könnte…

Gruss Urs

 

Selbst in den Astronews gehts grad "heiß" her..

 

Wer Spaß an Füsik hat, kann sich ja mal "Pysics for Future Presidents" reinziehen. Habe ich nach einem Tip in den PCW-News genossen!

 

hascheff, noch da? Wir brauchen Aufklärung!

Zumindest in Punkt2 kann ich Urs nicht ganz zustimmen. Reibung muss doch nicht Zwangsläufig mit einer Zerstörung/einem Abrieb einhergehen. Oder irre ich mich da?

Und gleich eine neue Frage hinterher..
Wieso verbraucht ein Verbrennungsmotor - ein vergleichender Versuch für E-Motoren steht aufgrund Zeitmangel noch aus - bei gleicher Drehzahl unterschiedliche Spritmengen, jenachdem ob diese von oben oder unten angelaufen wird? Einzig eine Frage der anschließenden Strömungsbedingungen im Brennraum? Ok, der E-Vergleich würde es zeigen. *g*
Sorry, habs entspr. Studium abgebrochen..

Gruß
Amundi

 

Dein Link zu den Astronomen war sehr interessant... aber wie jedesmal, wenn ich zu den Relativistischen gehe... zuerst alles ganz einfach und logisch, aber nach Stunden >> das werd ich mir dann im nächsten Leben genauer ansehen...

Mein Punkt 2 >> ohne Hascheff hast vielleicht Du recht, oder ich, oder gar keiner...
Ich hatte einfach kein Gegenbeispiel gefunden! Es muss ja nicht gerade die Feile oder die Bremsspur sein, es kann sich auch im mikroskopischen oder molekularen Bereich abspielen, wobei Zerstörung einfach auch plastische Verformung bedeuten kann.

Allerdings, jetzt denke ich, dass es vielleicht auch elastische Veränderungen geben könnte, wo sich der Urzustand wieder herstellt?
Die Energie zur Verformung wäre dann aber auch nicht reversibel, die Rückstellung brauchte ja einen Teil davon und der Rest wäre Abwärme?

Deine Frage zum Verbrennungsmotor verstehe ich nicht recht. Was war das für ein Versuch? Unter welchen Bedingungen? Welche Dauer hat das Phänomen?

Ich habe auch was, wo ich gar nicht klar komme, eigentlich die geplante Fortsetzung meiner Fragen >> Der Begriff des Behälters des Gases und das Auftreffen der Moleküle auf dessen Wände. Hier in #3 mit der Velopumpe, aber auch in fremden Fundstellen.

- Wenn die Innenflächen des Behälters einen Einfluss hätten, müsste ja sein absolutes Volumen und seine Form einen Einfluss auf die Gleichung haben - das Verhältnis Fläche zum Volumen ist von beiden abhängig?

- Die Thermodynamik ist doch die gleiche in geschlossenen (Druckänderung) und offenen Systemen (Dichteänderung), oder nicht?

- Sind diese Flächen eher als abstrakte Abgrenzung zur Nachbarschaft zu verstehen? Etwa zwischen der erhitzten Luft über der brennenden Kerze und der kalten Umgebungsluft? Oder gar so etwas in Richtung "magnetischer Käfig" wie im Fusionsreaktor?

Ich könnte mich eigentlich der Frage von neo.com anschliessen >>

Ich muss damals wohl öfters krank gewesen sein...

Gruss Urs